2022-2023学年辽宁省沈阳实验学校九年级(上)期中物理试卷(含答案解析)
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1. 一杯酒精用掉一半,剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是( )
A. 质量、密度、比热容和热值不变
B. 质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变
C. 质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变
D. 质量变为原来的一半,密度、比热容和热值不变
2. 如图装置展示的实验情景中,通过发生的现象,能说明一些物理知识。下列说法正确的是( )
A. 在甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,是大气压强作用的结果
B. 在乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,水蒸气的机械能转化为软木塞的内能
C. 在丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大
D. 在丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,可使橡皮塞从管口飞出,说明外力做功使金属管内能增加了
3. 如图所示,闭合开关后,发现只有一盏灯发光,电流表有示数,电压表的示数为零,随后将电压表断开,发现两盏灯都发光并且电流表有示数,如果电路中只有一处故障,则电路故障可能是( )
A. L1短路 B. 电压表断路 C. 电压表短路 D. L2短路
4. 下列关于常见物理量的估测正确的是( )
A. 我国家庭电路的电压为380V B. 汽油机的效率约为60%
C. 家用空调器的电流约为5A D. 实验室用的铜质导线电阻约为2Ω
5. 乘坐高铁可直接刷身份证进站,但是必须保证人证一致,闸机(电动机)才会开启。若将刷脸认证系统看作一个开关,验证身份证系统看作另一个开关,其内部电路最接近图中的( )
A. B. C. D.
6. 夏季,人们漫步在青年公园,微风吹过,分外凉爽,并带来了阵阵花香,每当夜幕降临,路灯亮起,影映在湖水中,这一美景中涉及的物理知识分析正确的是( )
A. 路灯在水中成的是放大的实像
B. 人感觉凉爽是由于熔化吸热
C. 闻到花香是由于分子不停地做无规则运动
D. 路灯同时亮,同时熄灭,所以路灯是串联
7. 如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I−U图象。现将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A。电源电压恒定不变,下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. 只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为2Ω
C. 先闭合开关S1再闭合开关S2后,电流表的示数增加0.2A
D. 若将L和R串联起来接在5V电源两端,电路中的电流为0.2A
8. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰熔化成0℃的水,内能不变
B. 同一物体,温度升高,它的内能一定增大
C. 物体的温度越高,所含的热量越多
D. 一个物体吸收热量时,温度不一定升高
9. 如图电源电压保持不变,忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,在保证各元件安全的条件下,向右调节滑动变阻器的滑片,下列分析中正确的是( )
A. 电流表 A 的示数变大
B. 小灯泡和滑动变阻器并联
C. 电压表 V2 的示数变大
D. 电压表 V1 的示数与电流表 A 的示数之比不变
10. 发光二极管是由______材料制成。两只水果点亮了一只发光二极管(如图),两水果之间______(填“串联”或“并联”).现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时水果电池的正负极之间______ (填“有”或“没有”)电压。
11. 在如图所示的四幅图中,甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是______图所示的演示实验;为汽车输出动力的冲程是______图,这个冲程中燃气的内能将______(填“增大”、“减小”、“不变”)。
12. 如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器实际上是一个______电阻;(选填“可变”或“定值”);乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将______(选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用______(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
13. 为测定热水器消耗的电能,小明关闭其他用电器,只用电热水器给水加热,一段时间后,电能表的示数由图甲示数变为图乙示数,则该电热水器在这段时间内消耗的电能为______kW⋅h,若该电能表的转盘在5min内转了60转,则这段时间内,小明家用电器消耗的总电能为______。
14. 手机电池上标有“电压”和“容量”两个乘要参数。容量的单位通常为“毫安时”(符号mA⋅h)。某型号手机电池铭牌上标有电池电压是3.8V,容量是4000mA⋅h,这种电池一次充满电可储存的能量为______ J,充电时,手机中的锂电池相当于电路中的______(填“电源”、“开关”或“用电器”)。
15. 冬天人们常用的一种电热暖手宝,其内部液体通常采用水,这是利用水的______的特性,使保暖时间更长。为了使用时更加安全,它的内部采用了双重温控保护开关,以防止温控开关触头粘连失效导致连续加热引起烫伤或火灾。这两个温控开关是______(选填“串联”或“并联”)起来使用的。
16. 如图所示,用手接触验电器的金属球,观察到验电器的两片金属箔闭合了,这说明人是______,若验电器带正电,在这一过程中的电流方向是______(填“从手到金属箔”或“从金属箔到手”)
17. 如图所示电路中,开关S闭合,两电表均为电压表时,甲、乙两表示数之比为5:3,则R1、R2电阻之比为______;若断开开关S,两表均为电流表时,甲、乙两表示数之比为______。
18. 小明家用天然气热水器为洗衣机供水,他把家里自动洗衣机的水量设置为40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度为15℃,热水器输出热水的温度为40℃,注水前天然气表的示数为65.89m3,注水后变为66.05m3。天然气的热值为3.2×107J/m3,请计算:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)该热水器的热效率是多少?
19. 如图所示,R1=25Ω,小灯泡L的规格为“2.5V0.5A”(小灯泡正常发光时的电压及通过的电流),电源电压保持不变。(不考虑灯丝电阻变化)
(1)求小灯泡的电阻。
(2)当开关S1、S2断开,S3闭合时,小灯泡L正常发光,求电源电压。
(3)当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表示数为0.8A,求R2的阻值。
20. 在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中。
(1)如图甲所示,在两个完全相同的烧杯中分别装入______相同、______不一定相同的A、B两种液体(两空均选填“质量”或“初温”);
(2)实验中选用相同规格的加热器,可以认为在相同的时间内,A、B两种液体______相同;
(3)某时刻A液体中温度计的示数如图乙所示,此时A的温度为______℃;
(4)分析图丙可知:______液体升温更快,______液体吸热能力更强。(两空均选填“A”或“B”)。
21. 在用伏安法测量电阻的实验中:
(1)小明所在小组连成如图甲所示的电路,图中有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)在连接电路时,当把最后一根导线连接完时,电压表和电流表都有较大示数(元件连接没有错误)。请你指出该小组的同学在连接电路时出现的两个问题:
①______;②______;
(3)实验中当电压表的示数为2.8V时,电流表的示数如图乙所示,则可求得定值电阻的阻值为______Ω;
(4)接下来,同学们将上述实验中的定值电阻换成了小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻,通过数据得到了图画的图象。同组的小红准备用以上器材探究电流与电压的关系,你认为是否可型?并说明原因______。
(5)小明设计了如图丁所示的测量电路,同样可以测量未知电阻Rx,其中R0定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整:
①______,用电压表测出电源的电压为U;
②______,用电压表测出待器电阻两端的电压Ux;
③使用测量值U和Ux及已知量R0表示Rx=______。
22. 在探究“电流与电压、电阻的关系”时,小明设计的电路图如1,其中R为定值电阻。R′为滑动变阻器,电源为3节新的干电池。
表一
R=5Ω
电压/V
1.0
2.0
3.0
电流/A
0.2
0.4
0.6
(1)连接电路时,应______开关,同时将变阻器的滑片移到______(选填“最左端”或“最右端”),这样做的目的是______。
(2)闭合开关后,小明发现电流表和电压表指针偏转角度都很小,并且调节滑片时,两表示数不变,出现此现象的原因是______。
(3)改正错误后,小明将实验数据填入表一中,根据表一数据,可得结论:______。
(4)在研究电流与电阻关系时,先用5Ω的定值电阻进行实验,甲、乙两个同学根据自己的实验数据分别绘制了图2甲、乙两个图象,你认为正确的是______;另一名同学错误的原因是______。
(5)两名同学经过认真思考最后达成了共识,并设计了记录数据的表格(表二)。为了顺利完成本次探究,他们选择的滑动变阻器最大阻值不能小于______Ω。
表二
电阻/Ω
6
10
15
20
电流/A
0.6
23. 有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作,小珠查阅了相关资料后,自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网)并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小珠按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数;将检测网放入雨水中,电流表有示数。这表明雨水是______(选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中______的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻______(选填“变大”或“变小”)。我们知道,影响导体电阻的大小的因素有:导体的______、长度和横截面积,由此可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的______变化引起的。
(3)小珠设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,请你帮助小珠,在图乙电路中,用笔画代替导线,加装一个开关解决此问题。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:(1)质量是指物体所含物质的多少;一瓶酒精用去一半后,其质量将减半。
(2)酒精的密度、比热容和热值,表示酒精的某种特性,是从不同的角度来描述酒精的特性,一般不发生变化;
综上所述,一瓶酒精用去一半,则剩下的酒精密度、比热容和热值不变。故ABC错误,D正确。
故选:D。
(1)质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变;
(2)密度、比热容、热值是物质的某种特性,与物质的种类和状态有关,同种物质的比热容、热值一般不变。
此题主要考查学生对物质概念的理解和掌握,明确各个物理量的真正含义后,可顺利解决此题。
2.【答案】D
【解析】解:A、甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧,可以使它们结合在一起,即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开。这个实验说明分子之间存在相互作用的引力,故A错误;
B、在软木塞被冲出试管口的过程中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,故B错误;
C、抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,属于扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,故C错误;
D、金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,克服摩擦做功,金属管和内部乙醚的温度升高,达到乙醚燃点燃烧,产生的高温燃气推动橡皮塞做功,可使橡皮塞从管口飞出。故D正确。
故选:D。
(1)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(2)物体对外做功,内能减小,内能转化为机械能;
(3)扩散现象表明分子在不停地做无规则运动;
(4)做功可以改变物体的内能。
本题考查了对分子动理论和做功改变物体内能的理解,培养应用知识解决实际问题的能力。
3.【答案】C
【解析】解:根据电路图可知,灯L1和灯L2串联,电压表测灯L1两端电压,电流表测量电路中的电流;
闭合开关后,发现只有一盏灯发光,电流表有示数,这说明电路是通路,这说明电路出现了短路现象;
随后将电压表断开,发现两盏灯都发光并且电流表有示数,这说明电压表把灯泡L1短路了。
故选:C。
根据电路图可知,灯L1和灯L2串联,电压表测灯L1两端电压,电流表测量电路中的电流;闭合开关后,发现只有一盏灯发光,电流表有示数,这说明电路是通路;根据电压表的示数和断开电压表后的电路分析电路故障的原因。
此题考查了电路故障,要学会使用电流表、电压表来检测电路故障。
4.【答案】C
【解析】解:A.我国家庭电路的电压为220V,故A错误;
B.汽油机的效率约为30%,故B错误;
C.家用空调器的工作电压为220V,功率一般为1000W左右,则工作时的电流为:I=PU=1000W220V≈5A,故C正确;
D.学生实验用的长1m的铜导线电阻约百分之几欧,故D错误。
故选:C。
新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。此题就是电学知识的估测题题型,应答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对家庭电路的电压、热机的效率、电流大小、铜导线的电阻的估测,要求学生熟练掌握相关的物理常识。
5.【答案】B
【解析】解:乘坐高铁可直接刷身份证进站,但是必须保证人证一致,闸机(电动机)才会开启,这说明两个开关是串联的,然后与电动机串联在电路中,只有B正确。
故选:B。
根据题意确定两开关的连接方式;开关控制电动机时,应与电动机串联。
本题结合生活实际考查根据要求设计电路图,关键是确定两开关的连接方式。
6.【答案】C
【解析】解:A.在水中成的像属于平面镜成像,是由于光的反射形成的正立等大的虚像,故A错误;
B.风吹过感到凉爽,是因为身体有汗液,风吹蒸发加快,蒸发吸收身体的热量,故B错误;
C.闻到花香是由于分子的无规则运动引起的,故C正确;
D.虽然街道两旁的路灯同时亮同时灭,但一灯坏时,其它灯能亮,说明路灯是并联的,故 D错误。
故选:C。
平面镜成像是由于光的反射形成的正立等大的虚像;
根据蒸发吸收身体的热量分析;
扩散现象说明分子在不停地作物规则运动;
并联电路中各个用电器独立工作、互不影响工作;串联电路各用电器不能独立工作、相互影响。
本题主要考查光的反射现象、蒸发吸热、分子热运动、电路的连接等知识,比较简单,属于基础知识。
7.【答案】ACD
【解析】解:
(1)由电路图知,只闭合开关S1时,电路为灯泡L的简单电路,由图象可知,当IL=0.5A时,UL=4V,即电源电压为4V,故A正确;
由I=UR可知此时灯泡的阻值:
RL=ULIL=4V0.5A=8Ω,故B错误;
(2)再闭合开关S2时,灯泡L与R并联,电流表测干路电流,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以,UR=UL=U=4V,
由甲图R的I−U图象可知,此时通过R的电流IR=0.2A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且各支路间互不影响,故通过灯泡的电流不变,因此电流表的示数增加0.2A,故C正确;
(3)串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.2A时灯泡两端的电压为UL′=1V,定值电阻两端的电压为UR′=4V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时的电源电压:U=UL+UR=1V+4V=5V,符合题目条件,故D正确。
故选:ACD。
(1)只闭合开关S1时,电路为L的简单电路,已知通过灯泡的电流,根据L的I−U图象找出对应的电压值,即电源电压,根据I=UR的变形公式求出此时灯泡的阻值;
(2)再闭合开关S2时,灯泡L与R并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点结合图象读出通过R的电流,根据并联电路电流点求出电流表示数的增加量;
(3)串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.2A时灯泡两端的电压和定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算电源电压,并与5V的电源电压比较做出判断
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
8.【答案】BD
【解析】解:A、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,可能吸收了热量,其物态发生了改变,其内能增大,故A错误;
B、物体温度升高时,分子运动加剧,内能一定增加,故B正确;
C、热量是一个过程量,不能用含有或具有来修饰,故C错误;
D、晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,故D正确。
故选:BD。
(1)内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的和,内能的大小与物体的质量、温度和状态有关;
(2)温度越高,分子运动越剧烈,物体具有的内能越多;
(3)热量是热传递过程中所传递内能的多少,热量是一个过程量;
(4)晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能增加。
此题主要考查了温度、热量和内能的联系等,知道影响内能大小的因素是解题的关键,本题难度不大。
9.【答案】AD
【解析】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R依次连接即为串联,故B错误;
此时电压表V1测L两端的电压,电压表L2测R两端的电压,电流表A测电路中的电流。
当向右调节滑动变阻器的滑片时,R接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A正确;
由U=IR可知,灯泡L两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑片移动时,R2两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故C错误;
因忽略温度对灯丝电阻的影响时,灯丝的电阻不变,
所以,由R=UI可知,电压表V1的示数与电流表A的示数之比等于L的电阻,则其比值不变,故D正确。
故选:AD。
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R依次连接即为串联,此时电压表V1测L两端的电压,电压表L2测R两端的电压,电流表A测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡L两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,根据欧姆定律结合灯泡灯丝的电阻不变判断电压表V1的示数与电流表A的示数之比的变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
10.【答案】半导体 串联 有
【解析】二极管是由半导体材料制成的,图中电流只有一条路径,因此两水果之间串联的;
现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,是因为它的正负极接反了,说明二极管具有单向导电性;
此时水果电池的正负极之间仍然有电压。
故答案为:半导体;串联;有。
(1)二极管具有单向导电的性质。二极管是由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极;二极管的导电性能很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极;
(2)串联电路只有一条电流路径。
本题考查了二极管的导电性和电路的连接方式以及电池电压的相关知识,属于基础知识的考查,比较简单。
11.【答案】甲 丁 减小
【解析】解:甲图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧;这是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;
乙图对试管中的水加热,使试管中水的内能增大,加快了水的汽化,水蒸气体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能,内能将减小;
丙图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;压缩冲程是把机械能转化为内能的过程;
丁图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;做功冲程将内能转化为机械能;
因此,汽油机中利用内能来做功的冲程是丁;与压缩冲程原理相同的是甲实验。
故答案为:甲;丁;减小。
解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。
改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化,具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功,物体的内能增加,温度升高;物体对外做功,物体的内能减少,温度降低。
此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法,是一道比较简单的实验题,掌握热机的工作原理,学会变通。
12.【答案】可变 b和c 镍铬合金丝
【解析】解:电位器能改变灯泡的亮度,则可知电位器实际上是一个可变电阻;
顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,说明电流变大,因电源电压不变,则根据欧姆定律可知电位器接入电路中的电阻应变小,则由图可知应将b、c接线柱接入电路。
在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的作用,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的作用,所以应该选用镍铬合金丝。
故答案为:可变;b和c;镍铬合金丝。
(1)电位器与灯泡串联,顺时针旋转旋片可以使灯泡亮度增加,则电流变大,电阻变小,据此确定连接方法;
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化。
本题考查了变阻器的连接方法以及变阻器电阻丝的材料特点,属于基础题目。
13.【答案】2.10.02kW⋅h
【解析】解:小明关闭其他用电器,只用电热水器给水加热,一段时间后,电能表的示数由图甲示数变为图乙示数,由甲图可知,电能表的读数是7624.8kW⋅h,由乙图可知,电能表的读数是7626.9kW⋅h,则该电热水器在这段时间内消耗的电能为:7626.9kW⋅h−7624.8kW⋅h=2.1kW⋅h;
由电能表参数3000r/kW⋅h可知,电能表的转盘转动3000r,消耗1kW⋅h的电能,
则每圈消耗的电能1kW⋅h3000r=13000kW⋅h/r,
60圈消耗的电能为:13000kW⋅h/r×60r=0.02kW⋅h。
故答案为:2.1;0.02kW⋅h。
一段时间内,电路消耗的电能等于时间末和时间初电能表的读数之差,最后一位是小数,单位是kW⋅h;
首先弄清电能表各参数的含义,其次分析电能表转盘转一圈消耗的电能,再计算60圈消耗的电能。
本题考查了电能表的使用,是一道基础题。
14.【答案】54720 用电器
【解析】解:电池电压U=3.8V,容量Q=4000mA⋅h,这种电池充满电可储存的能量W=UIt=UQ=3.8V×4000mA⋅h=3.8V×4000mA×1h=3.8V×4A×3600s=54720J;
手机电池充电时,消耗电能,转化成化学能,所以充电时,手机中的电池相当于电路中的用电器。
故答案为:54720;用电器。
(1)由电池电压和容量,根据W=UIt=UQ可求出电池充满电可储存的能量;
(2)根据电源、开关、用电器在电路中的作用可判断充电时,手机的锂电池的类型。
本题主要考查电能的计算公式的应用,电路的组成及各组成部分的作用,其中理解容量的含义是解题的关键,也是难点。
15.【答案】比热容较大 串联
【解析】解:(1)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以电热暖手宝内部液体通常采用水;
(2)电热暖手宝采用双重温控保护开关,两个开关相互影响的,只有同时闭合才行,故应该是串联。
故答案为:比热容较大;串联。
(1)对水的比热容较大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
(2)为了更安全,电热暖手宝采用双重温控保护开关,只要有一处温度过高就自动切断电路,两个开关应该是串联。
本题考查了水的比热容大的应用、电路的连接方式,属于基础题。
16.【答案】导体 从金属箔到手
【解析】解:
用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合,即人将电子导入验电器,该现象说明人体是导体。
验电器上带有正电荷,也就是缺少电子,人接触验电器的金属球时,电子从大地、人体传到金属箔;自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,因此瞬间电流的方向从金属箔到手。
故答案为:导体;从金属箔到手。
(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
(2)发生电荷定向移动时,规定正电荷定向移动的方向与电流的方向相同,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
本题考查导体和绝缘体的区别、电流方向的规定。在判断电流方向时,要先判断电子定向移动方向再判断电流方向。
17.【答案】2:3 2:5
【解析】解:(1)当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两电阻两端的电压之比:
U1U2=U甲−U乙U乙=5−33=23,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=UR可得两电阻的阻值之比为:
R1R2=U1IU2I=U1U2=23;
(2)当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,R1与R2并联,乙测干路电流,甲测R2支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两支路的电流之比:
I1I2=UR1UR2=R2R1=32,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,两电流表的示数之比:
I甲I乙=I2I1+I2=22+3=25。
故答案为:2:3;2:5。
(1)当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端电压,根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
(2)当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,R1与R2并联,乙测干路电流,甲测R2支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比,根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律公式的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
18.【答案】解:(1)已知水的体积V=40L=40×10−3m3,注入洗衣机里的水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10−3m3=40kg;
水吸收的热量是:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×40kg×(40℃−15℃)=4.2×106J;
(2)V气=66.05m3−65.89m3=0.16m3;
完全燃烧这些天然气放出的热量:
Q放=qV=3.2×107/m3×0.16m3=5.12×106J;
(3)该热水器的热效率是:
η=Q吸Q放=4.2×106J5.12×106J≈82%。
答:(1)水吸收的热量是4.2×106J;
(2)该热水器的热效率是82%。
【解析】(1)先根据公式m=ρV计算水的质量,再根据公式Q吸=cmΔt计算水吸收的热量。
(2)先算出天然气的体积,再根据Q放=qV计算天然气放出的热量,最后根据η=Q吸Q放计算热水器的效率。
本题考查了密度公式、吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用,属于简单计算题。
19.【答案】解:(1)小灯泡的电阻:RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω;
(2)由电路图可知,S1、S2都断开,S3闭合时,R1与L串联,由于小灯泡L正常发光,则灯泡两端的电压UL=2.5V,电路电流I=IL=0.5A,
由欧姆定律可得R1两端电压:U1=I1R1=0.5A×25Ω=12.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:U=UL+U1=2.5V+12.5V=15V;
(,3)由电路图知,S1、S2、S3都闭合时,R1与R2并联,灯泡L被短路,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1的电流:I1′=UR1=15V25Ω=0.6A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:I2=I′−I1′=0.8A−0.6A=0.2A,
则R2的阻值:R2=UI2=15V0.2A=75Ω。
答:(1)小灯泡L的电阻为5Ω;
(2)电源电压为15V;
(3)R2的阻值为75Ω。
【解析】(1)由灯泡L的规格,根据欧姆定律可求出灯泡的电阻;
(2)由电路图可知,S1、S2都断开,S3闭合时,R1与L串联,额定电压下灯泡正常发光,据此可知灯泡两端的电压和电路中的电流,根据欧姆定律求出R1两端电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
(3)由电路图知,当开关S1、S2、S3都闭合时,R1与R2并联,灯泡L被短路,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,利用欧姆定律求出R2的阻值。
本题考了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的结构和知道灯泡正常发光时的电压等于额定电压是关键。
20.【答案】质量 初温 吸收的热量 39 B A
【解析】解:(1)根据比较吸热能力的两种方法,在该实验中要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量相同、初温不一定相同的A、B两种液体;
(2)实验中选择相同规格的加热器,根据转换法可知,在相同时间内A、B两种液体吸收的热量相同;
(3)从图乙中知,温度计的分度值为1℃,所以温度计示数为39℃;
(4)分析图表可知,吸收相同热量,即加热相同时间,B液体升温更高,根据比较吸热能力的方法:相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),温度变化小的吸热能力强,所以B液体升温更快,A液体吸热能力更强。
故答案为:(1)质量;初温;(2)吸收的热量;(3)39;(4)B;A。
(1)比较不同物质的吸热能力时采用了控制变量法,需要控制两种物质的质量和初温相同;
(2)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;同一热源加热相同时间,放出的热量相同,物质吸收的热量相同;
(3)温度计读数时先确定分度值;
(4)比较物质吸热能力的2种方法:
①相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
21.【答案】连接电路时,开关没有断开 滑动变阻器连入电路时的阻值没有调到最大值 10 小红的方案不可行;由图丙知灯泡的电阻是变化的,而在探究电流与电压关系的实验中要保持电路两点间的电阻不变 闭合开关S和S1 闭合开关S,断开S1 UX⋅R0U−UX
【解析】解:(1)根据本实验时要让定值电阻与滑动变阻器串联,要让电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出即可连接电路,完整电路如图所示。
(2)当把最后一根导线连接完时,电压表和电流表都有较大示数,说明电路连接时存在的问题有:1连接电路时,开关没有断开;(2)滑动变阻器连入电路时的阻值没有调到最大值。
(3)电流表接入电路的量程是0∼0.6A,分度值是0.02A,根据指针位置得到电流表示数为0.28A;根据欧姆定律知R=UI=2.8V0.28A=10Ω。
(4)小红的方案不可行;由图丙知灯泡的电阻是变化的,而在探究电流与电压关系的实验中要保持电路两点间的电阻不变。
(5)小明利用利用欧姆定律和串联电路的特点设计了实验方案:
①闭合开关S和S1,两电阻串联,电压表测量电源电压,用电压表测出电源的电压为U;
②闭合开关S,断开S1,两电阻串联,电压表测量RX两端电压,用电压表测出待器电阻两端的电压Ux;
③由串联电路电压之间的关系知U0=U−UX;由欧姆定律知I=U−UXR0;RX=UXI=UXU−UXR0=UX⋅R0U−UX。
故答案为:(1)(2)连接电路时,开关没有断开;滑动变阻器连入电路时的阻值没有调到最大值;(3)10;(4)小红的方案不可行;由图丙知灯泡的电阻是变化的,而在探究电流与电压关系的实验中要保持电路两点间的电阻不变;(5)闭合开关S和S1;闭合开关S,断开S1;UX⋅R0U−UX。
(1)在伏安法测电阻的实验中,定值电阻与滑动变阻器串联;在连接电路时要让电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出。
(2)为保护电路,连接电路时开关要断开,滑动变阻器接入电路时阻值要调到最大值。
(3)电流表的读数要先确定量程和分度值,然后根据指针位置读取数据;根据欧姆定律可得到定值电阻的阻值。
(4)探究电流与电压的关系时要保持电路两点间的电阻不变。
(5)利用欧姆定律和串联电路的特点即可求出待测电阻。
本题考查了伏安法测电阻的实验,要熟悉实验操作流程,能够正确读取电表的示数,能够对电路连接中出现的问题做出正确分析,能够根据欧姆定律和串联电路的特点采用特殊方法测量未知电阻,有一定难度。
22.【答案】断开 最右端 保护电路 滑动变阻器连接了两个下端接线柱 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 乙 没有控制定值电阻两端电压不变 10
【解析】解:(1)为了保护电路,连接电路时,应断开开关,同时将变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端;
(2)电流表、电压表的指针都发生偏转,但偏转角度都很小,出现这种现象的原因是滑动变阻器接入电路的阻值过大;调节滑片时,两表示数不变,说明滑动变阻器没有起到变阻的作用,故出现此现象的原因是滑动变阻器连接了两个下端接线柱;
(3)由表一可知,定值电阻两端电压增大为原来的几倍,通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)在探究“导体中的电流与导体电阻关系”的实验中,应控制导体两端的电压U保持不变;由图2甲可知,导体电流与电阻的乘积不是定值,是不断变化的;而图2乙中,导体电流与电阻的乘积UV=IR=0.6A×5Ω=……=0.2A×15Ω=3V,为一定值,故正确的是乙;另一名同学错误的原因是:没有控制定值电阻两端电压不变;
(5)由(4)知,电阻两端的电压始终保持UV=3V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U−UV=4.5V−3V=1.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=0.5×20Ω=10Ω,故为了完成整个实验,选择滑动变阻器的最大阻值不能小于10Ω。
故答案为:(1)断开;最右端;保护电路;(2)滑动变阻器连接了两个下端接线柱;(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)乙;没有控制定值电阻两端电压不变没有控制定值电阻两端电压不变;(5)10。
(1)为了保护电路,连接电路时,应断开开关,同时将变阻器的滑片移到阻值最大处;
(2)电流表、电压表的指针都发生偏转,但偏转角度都很小,出现这种现象的原因是滑动变阻器接入电路的阻值过大;调节滑片时,两表示数不变,说明滑动变阻器没有起到变阻的作用,据此分析;
(3)根据表中数据分析得出结论;
(4)在研究电流与电阻关系时,应控制定值电阻两端电压不变,据此分析;
(5)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
本题探究“电流与电压、电阻的关系”实验,考查了注意事项、电路故障、数据分析、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
23.【答案】导体 电流表示数 变小 材料 横截面积
【解析】解:
(1)由题可知,按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数;将检测网放入雨水中,电流表有示数,所以雨水是导体;
在该实验中,通过观察电路中的电流表示数(电流)的变化来判断变化电动机转速的变化;
(2)根据欧姆定律可知,电压一定时,电流与电阻成反比,故电流表的示数越大,这说明a、b间接入电路的电阻变小;
影响导体电阻的大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积;
由图知,当雨水变深时,金属网浸入雨水中的深度越深,接入电路中金属网的横截面积发生变化,所以a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
(3)图乙中,在检测网处并联一个开关,才能实现在无雨水时电动机可以工作,如图所示:
故答案为:(1)导体;电流表示数;(2)变小;材料;横截面积;(3)如上图。
(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;电动机转速的变化与电流大小有关;
(2)影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积,另外还与温度有关;
(3)根据并联电路中用电器之间互不影响知,要实现无雨水时,电动机能转动,即电路为通路,应在检测金属网处并联一个开关。
本题考查到导体的应用,影响导体电阻大小的因素等相关知识点,难度不大。
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